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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

68 

Balances de masa y energía 

Del BPM para el carbono: 3 n

1

 – (2 n

1

) (y

met

) = 10,57 g mol. 

Entonces: (n

1

) (3 – 2 y

met

) = 10,57 g mol 

Entonces: n

1

 = 10,57 g mol / (3 – 2 y

met

)            (Ecuación a) 

Del BPM para hidrógeno: (4 n

1

) (y

met

) + 8 n

1

 – (8 n

1

) (y

met

) = 33,62 g mol. 

Entonces: 8 n

1

 – (4 n

1

) (y

met

) = 33,62 g mol. 

Entonces: (n

1

) (8 – 4 y

met

) = 33, 62 g mol. 

Entonces n

1

 = 33,62 g mol / (8 – 4 y

met

)              (Ecuación b) 

Igualando las ecuaciones a y b: 10,57 g mol / (3 – 2 y

met

) =  33,62 g mol / (8 – 4 y

met

) y despejando 

se obtiene y

met

 = 0,6530. Por lo tanto y

prop

 = 0,3470. 

 

2.4.5

 

Un gas combustible que contiene  97% molar de metano y 3% molar de nitrógeno, se 

quema con aire suministrado con un exceso del 200%. El 85% del metano se transforma en CO

2

el 10% en CO y el restante 5% no se quema. Haga un cuadro resumen del balance total de masa. 

 

El diagrama de flujo es el siguiente: 

 

 

 

 

 

 

 

 

Base de cálculo: 100 g mol de gas combustible. 

Cálculo del aire suministrado: 

97 CH4 + 194 O

2

 = 97 CO

2

 + 194 H

2

n

O2

 

TEÓRICO

 = 194 g mol. 

n

O2 SUMINISTRADO

 = 194 g mol (1 +2) = 582 g mol. 

n

N2 SUMINISTRADO

 = 582 g mol (79/21) = 2189,428 g mol. 

 

Los  balances  parciales  de  masa  que  se  presentan  a  continuación,  tiene  la  forma  “Entrada  + 

Producción = Salida + Consumo”, ya que son balances de masa para sustancias. 



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